Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4582:1988 về nước thải - phương pháp xác định hàm lượng dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4582:1988

NƯỚC THẢI

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU MỎ VÀ CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ

Waste water

Method for the derter mination of oil and grease content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp khối lượng và phương pháp sắc ký lớp mỏng xác định dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ trong nước thải.

1. Phương pháp lấy mẫu

1.1. Lấy mẫu theo TCVN 4556-88

...

...

...

1.3. Mẫu nước lấy để xác định dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ không được láy tràn miệng bình, mà phải lấy dưới cổ bình.

1.4. Mẫu lấy để xác định phải cố định bằng 2 ¸ 4 ml clorofooc trong 1000 ml mẫu và phải xác định ngay.

2. Xác định dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ bằng phương pháp khối lượng

(phương pháp trọng tài)

2.1. Nguyên tắc

Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ có trong nước (hoặc trên bề mặt hoặc là tan trong nước (được tách ra khỏi nước bằng phương pháp tách chiết và tinh chế bằng phương pháp sắc ký hấp phụ, sau đó cho bay hơi dung môi và kết thúc xác định bằng phương pháp cân.

2.2. Dụng cụ và thuốc thử

2.2.1. Dụng cụ

Bình cầu rộng miệng, dung tích 5000ml;

...

...

...

Bình chiết 1000 ml;

Cột sắc ký;

Bình định mức;

Cốc, chén nung;

Cân phân tích, quạt, tủ sấy, bình hút ẩm.

2.2.2. Thuốc thử

Clorofooc, hexan, ete dầu hoả;

Nhôm oxyt;

Natri sunfat khan;

...

...

...

Axit clohidric tinh khiết d = 1,19.

2.3. Tiến hành xác định

Lấy từ 3000 ¸ 3500 ml mẫu nước cho vào một bình cầu rộng miệng. Axit hóa bằng axit clohidric đủ deer cho nước ở pH là 5. Thêm vào đó 150ml clorofooc (hay cacbon tetralorua). Dùng máy khuấy, khuấy sâu dưới 50mm trên lớp trong suốt.

Chú thích: Có thể dùng phễu chiết dung tích 1000ml rồi chiết 4 ¸ 5 lần không cần cho vào bình cầu lớn, như thế dễ tách chiết hơn.

Mỗi phễu chiết như vật cũng chiết 3 ¸ 4 lần với clorofooc lần đầu tiên chiết bằng clorofooc sau thay clorofooc bằng hexan (vì nếu chiết trực tiếp bằng hexan kết quả sẽ thấp, sai số có thể đến 30%, vì nếu nước chứa những chất lơ lửng cùng với những sản phẩm mầu đỏ, đồng thời có những chất hoà tan trong clorofooc (stophan, nhựa, axit naphetonic...) nhưng không tan trong hexen. Nước phân tích trong suốt không có chất lơ lửng có thể chiết ngay bằng hexan sau đó cho bay hơi một phần lớn hexan đi, rồi cho chảy qua cột nhôm oxyt.

Phần nước chuyển sang một bình khác, chiết với clorofooc từ 3 ¸ 4 lần. Nếu chiết trong bình chiết dung tích 1000ml, thì mỗi lần dùng từ 40 ¸ 50ml clorofooc các lần rút đi từ 25 ¸ 30ml. Gập tất cả clorofooc đã chiết được cả phần clorofooc đùng tráng rửa một bình cầu cất loại bớt clorofooc.

Lắp ống sinh hàn vào bình cầu, đặc bình trên nồi cách thuỷ sôi hay gạch men nóng. Trong khi bình còn lại chừng 10 ¸ 20ml clorofooc sẽ thôi không đun nữa. Để cho bình nguội đi và tháo ống sinh hàn ra.

Clorofooc trong bình cầu cho bay hởi nốt ở nhiệt độ phòng rồi chuyển vào trong chén nung đã được cân trước. Đặt chén nung vào tủ sấy cách quạt chừng 25 ¸ 35cm. Khi trong chén còn chừng 3/4 dung dịch đã chiết được, mới quạt tiếp tục cho bay hơi clorofooc đến khi hoàn toàn bằng cách đặt lại chỗ quạt.

Những dụng cụ đã dùng để chiết (phễu chiết) rửa từ 1 đến 3 lần bằng clorofooc, gộp cả lại cho vào chén nung trên, khi nào trong chén nung còn chừng 0,5 ml (thường từ 30 ¸ 40 phút) tắt quạt và tiếp tục cho bay hơi trong không khí đến khi khối lượng hoàn toàn không đổi.

...

...

...

Sự chênh lệch giữa khối lượng chén nung có cặn sau khi cho bay hơi clorofooc và khối lượng chén không cho thấy hàm lượng chất đã chiết ra được bằng clorofooc.

Chuẩn bị một cột hấp phụ bằng nhôm oxyt hoạt tính bằng cách lấy một ống thuỷ tinh có bề dài 10 cm, đường kính 1cm ở dưới đáy thắt nhỏ đến 1mm. Đặt ở đáy một lớp bông thuỷ tinh dày 1cm, trên lớp bông đó có một lớp nhôm oxyt từ 1 ¸ 2cm (nhôm oxyt loại để làm sắc ký) mỗi lần phân tích làm cột hấp phụ mới.

Cặn còn lại trong chén sau khi đã loại bỏ hết clorofooc cho vào đáy 1 ¸ 2 ml hexan khan và tinh khiết. Dung dịch đó (hay hỗn hợp có chất lơ lửng) được chảy qua cột nhôm oxyt. Dưới cột hấp phụ đặt một bình nhỏ. Rửa chén nung trên từ 1 ¸ 2 lần bằng hexan mỗi lần tráng rửa lại chuyển vào cột hấp phụ. Cuối cùng, rửa cột bằng một lượng hexan nữa, góp tất cả vào một bình.

Dung dịch thu được sau khi cho chảy qua cột nhôm oxyt là dung dịch đã tách khỏi hỗi hợp những chất phân cực. Chuyển dung dịch ấy sang chén nung, đuổi bớt hexan có ở trong chén nung bằng cách cho bay hơi ở nhiệt độ phòng nhờ có quạt (như phần trên khi cho bay hơi clorofooc).

Sự chênh lệch giữa khối lượng của chén nung sau khi cho bay hơi còn cặn và chén không cho biết hàm lượng của sản phẩm dầu hoả có trong thể tích nước lấy để phân tích.

Sự khác nhau của lượng cân chung của những chất chiết bằng clorofooc và lượng cân những sản phẩm dầu mỏ (tan trong hexan) cho biết hàm lượng của axit nephtenic, phenola và các hợp chất khác có trong dầu mỏ.

Chú thích. Muốn có kết quả chính xác hơn, khi phân tích có thể tách ra và cân những chất axit (naphtenic, phenol...) bằng cách cho dung dịch tan trong hexan đã chảy qua nhôm oxyt trong một phễu chiết, nếu dung dịch còn đục lọc qua giấy mịn rồi rửa bằng hexan. Xử lý dung dịch trong phễu chiết bằng natri hydroxit 1N. Tách nước khỏi hexan và rửa hexan bằng nước cho hết phản ứng kiềm, sau đó cho chảy qua cột nhôm oxyt và kết thúc xác định sản phẩm dầu mỏ như đã chỉ dẫn ở trên.

Khi phân tích bằng phương pháp này, kết quả phânt ích được biểu diễn theo 3 đại lượng:

1. Hàm lượng của sản phẩm dầu mỏ.

...

...

...

3. Hàm lượng của những chất khác nhau chuết bằng clorofooc.

3. Xác định dầu mỏ bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng

3.1. Nguyên tắc

Dầu mỏ và sản phẩm dần mỏ sau khi được tách chiết ra khỏi nước bằng cách nung môi hữu cơ, trong dung môi đó có chứa hỗn hợp các sản phẩm dầu mỏ được bay hơi phần còn lại dùng phương pháp sắc ký lớp mỏng để tách và tinh chế.

Trên lớp mỏng nhôm ôxyt, dùng dung môi di động là hỗn hợp ete dầu hoả - cacbon têtraclorua – axit axetic (7:3:0,2).

Chất chiết được từ nước sẽ tách ra làm ba vùng trên sắc ký đồ, dưới tác dụng của tia tím sẽ nhìn thấy rõ mày xanh huỳnh quang vàng và nâu sẫm.

3.2. Dụng cụ và hóa chất

3.2.1. Dụng cụ

Phiến kính: có kích thước 9 x 12 cm, bình làm sắc ký.

...

...

...

Phễu 1000ml, bình định mức.

3.2.2. Thuốc thử

Nhôm oxyt; Ête dầu hoả; Cacbon tetra clorua; axit axetic đậm đặc; dung dịch dầu hoả chuẩn.

3.3. Cách tiến hành

Lấy mẫu nước vào bình chiết từ 500 ¸ 1000ml, chiết 2 lần, mỗi lần với 15ml clorofooc,clorofooc chiết ra được làm khô bằng natri sunfat (từ 3 ¸ 5g) gạn clorofooc đã được làm khô, cho bay hơi trên nồi cách thuỷ, đun nóng đến nhiệt độ từ 40 ¸ 45oC. Sau đó đuổi phần clorofooc đi để lại không quá 0,5ml. Dùng ống mao dẫn chấm sản phẩm dầu mỏ lên bản mỏng. Sau đó chuyển bản mỏng vào bình sắc ký mà trước đó một giờ người ta rót vào đó sao cho ngập đến 0,5 cm mép kính.

Lấy bản mỏng ra khỏi bình sắc ký rồi để 15 phút dưới đèn huỳnh quang. Chuyển tất cả phần có màu xanh huỳnh quang trên bản mỏng vào trong phễu với giấy lọc lỗ mịn nhỏ và tách sản phẩm dầu mỏ ra khỏi lớp bột bằng 3 ¸ 4 phần clorofooc (rửa đến màu xanh huỳnh quang, rót lần lượt từng phần). Tất cả lượng clorofooc nhận được là 10ml. Cường độ phát xạ của dung dịch này được đo trên máy huỳnh quang ở l 34nm.

Nếu hàm lượng của dầu mỏ lớn thì pha loãng thêm bằng clorofooc đến thể tích cần thiết.

3.3. Dựng đường chuẩn

Đường chuẩn xây dựng theo các dung dịch tiêu chuẩn chính sản phẩm dầu mỏ.

...

...

...

Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ chiết từ nước thải hay lấy dầu mỏ, cho vào nước chiết bằng clorofooc và hexan cho bay hơi đến khô, lại hoà tan trong hexan rồi cho chảy qua cột nhôm oxyt. Hexan có chứa dầu mỏ được làm khô đến khối lượng không đổi cân. Ghi số mg dầu mỏ đó rồi hòa tan trong hexan để có hàm lượng mg/ml.

3.3.2. Dung dịch làm việc

Hòa tan dung dịch (a) trong hexan để có chính xác hàm lượng dầu ở là 0,1 mg/ml.

3.3.3. Đường chuẩn

Cho vào ống nghiệm 0,2; 0,4; 0,8; 1, 2, 3, 4, 5 ml dung dịch dầu mỏ tiêu chuẩn. Thêm vào đó đến 10ml hexan theo mẫu đó chứa: 0,02; 0,04, 0,06... 0,5 mg dầu mỏ đo độ phát xạ như khi phân tích mẫu thử.

Dựa vào đường chuẩn tính ra lượng dầu mỏ cho vào khi xác định.

Độ nhạy của phương pháp là 0l02mg sản phẩm dầu mỏ trong một lít nước thải.

3.4. Tính kết quả

Hàm lượng của sản phẩm dầu mỏ trong nước thải (x) tính bằng mg/l, theo công thức:

...

...

...

Trong đó:

a - lượng dầu mỏ đã biết dựa vào đường chuẩn, mg;

V – thể tích nước lấy để xác định, ml;

1,5 - hệ số hiệu chỉnh, tính phầm trăm hàm lượng của sản phẩm dầu mỏ trong miền xanh da trời và dễ mất đi khi cho bay hơi.